Dvojitý
pulsar - Seminární
práce z kurzu Astronomie a astrofyzika (katedra Fyziky – Přírodovědecká
fakulta Ostravské Univerzity)
Neutronová hvězda – velmi hustá hvězda s poloměrem asi 10 km složená převážně z neutronů. Střední hustota neutronové hvězdy je 1017 ( odpovídá hustotě atomových jader ), centrální teplota 109 K a magnetická indukce až 108 T. Rychle rotující neutronová hvězda a periodický zdroj rádiových vln s periodou pulzů od tisícin do několika sekund, je známý jako pulsar. První pulsar objeven v roce 1967 Jocelyne Bellovou v Cambridge (asistentka A. Hewishe, který dostal Nobelovu cenu za objev pulsarů). Zpočátku označování LGM (Little Green Men). Typická perioda kolem jedné sekundy, známy i milisekundové pulsary. Nejznámější pulsary: Pulsar v Krabí mlhovině M1. Pozůstatek po explozi supernovy z roku 1054.
Dvojitý pulsar 1913+16
Nejdokonalejší objevenou relativistickou laboratoří, na které lze ověřovat efekty obecné relativity je podvojný pulsar 1913+16. Jde o dvě neutronové hvězdy v těsné blízkosti, takže zakřivení prostoru a času, na které složky reagují, je značné. Navíc v prostoru mezi složkami není žádný rozházený materiál, který by komplikoval interpretaci měřených veličin. Podvojný pulsar byl objeven v roce 1974 v Arecibu. Russel A. Hulse a Joseph H. Taylor obdrželi Nobelovu cenu za fyziku v roce 1993 za výzkum tohoto unikátního systému, především za objev zkracování periody odpovídající vyzařování gravitačních vln. Rozměry obou složek i celého systému jsou tak malé, že systém je téměř ideální relativistickou laboratoří. Dnes je známo přes 1000 pulsarů, z toho více jak 40 podvojných. Pulsar PSR 1534+12, objevený v roce 1991, má ještě lepší parametry pro testování OTR. Základní parametry podvojného pulsaru 1913+16 jsou: perioda 0,059 s, orbitální perioda 7 h 45 min, hmotnost první složky 1,44 MS, hmotnost druhé složky 1,39 MS, vzdálenost složek 700 000 km.
Pro srovnání: poloměr Slunce je cca 700 000 km, do tohoto prostoru se obě dvě hvězdy vejdou a jejich hmotnosti jsou srovnatelné s hmotností Slunce.
42149lme83pod6p
M1 = 1,44 MS
M2 = 1,39 MS
d = 700 000 km
Trot = 0,059 s
Torb = 7h 45 min |
|
|
Parametry
pulsaru |
R.A. Hulse
(1950) |
J.H. Taylor
(1941) |
42149lme83pod6p
Efekty naměřené u PSR 1913+16 |
· stáčení periastra 4° za rok !!!
· relativistický Dopplerův jev
· červený gravitační posuv
· dilatace času způsobená oběhem
· stáčení světelných paprsků
· zkracování periody o 76×10-6 s/rok díky vyzařování gravitačních vln |
Použitá literatura :
[1] Výkladový slovník fyziky
[2] Časopis KOZMOS mo149l2483pood
[3] Časopis ASTROPIS